 | Косинусные конденсаторы серии PoleCap |
 | Компания Epcos AG разработала серию конденсаторов PoleCap для компенсации реактивной мощности (РМ) воздушных низковольтных ЛЭП, устанавливаемых непосредственно на опоры. Данные конденсаторы (табл. 1) - модификация хорошо зарекомендовавшего себя типа металлопленочных силовых конденсаторов выполненных по запотентованной Epcos AG МКК-технологии - одновременного увеличения и повышения прочности контакта выводов слоя металлизации за счет сочетания ровного и волнового среза кромок диэлектрической пленки. Кроме того, серия PoleCap включает трехфазные конденсаторы малой номинальной мощности (0,5÷5 квар), выполненные по МКР-технологии. Подобный ряд мощностей очень удобен для индивидуальной компенсации отдельных электроприемников и силовых трансформаторов небольшой номинальной мощности. Исполнение корпуса, прочная пластмассовая крышка клеммной колодки и герметичное уплотнение ввода обеспечивают степень защиты 1Р54 косинусного (фазного) конденсатора, стационарно присоединенного кабеля питания и модуля разрядных резисторов (рисунок). |
Хотя подобный способ компенсации РМ (непосредственно на ЛЭП) является одним из наиболее экономичных, использование его в российских условиях затруднительно,из-за требования ПУЭ обязательности защиты конденсаторых батарей, в том числе и отдельных косинусных конденсаторов от токов короткого замыкания (конденсаторы PoleCap не имеют индивидуальных встроенных предохранителей). Поэтому, адаптируясь к российской конфигурации низковольтных распределительных сетей и учитывая диапазоны номинальных мощностей и напряжений (табл. 2), а также высокую монтажную готовность и климатическую категорию исполнения, конденсаторы PoleCap можно рекомендовать для следующих применений:
- Индивидуальная компенсация РМ точек присоединения систем наружной рекламы и местного уличного освещения газоразрядными лампами, как стационарных, так и временных (например, территории стройплощадок, открытых автостоянок и т.п.).
- В мачтовых (столбовых) ТП 10-35/0,4 кВ (ПУЭ глава 4.2, пункты 125-134), мощностью 25-250 кВ·А, монтируемых непосредственно на железобетонных стойках СВ-105 опор ЛЭП - одним из приоритетных и наиболее низкозатратных вариантов электроснабжения сельскохозяйственных потребителей III категории надежности (фермерских хозяйств, садово-огородных участков, небольших населенных пунктов) в районах с умеренным (У1) климатом (от -40 до +40 °).
- Для компенсации РМ асинхронных электродвигателей приводов непосредственно на месте их установки.
Рассмотрим возможную экономическую эффективность применения конденсаторов PoleCap на примере компенсации РМ трансформаторов серии ТМГСИ мачтовых (столбовых) ТП Минского электротехнического завода им. В.И. Козлова.
Известно, что величина РМ - Q, потребляемая трансформатором номинальной мощностью Sн из сети, определяется как: Q = Iх.х.(%)×Sн + k2×Uк.з.(%)×Sн (1), где k - коэффициент загрузки; Iх.х. - ток холостого хода; Uк.з. - напряжение короткого замыкания трансформатора.
Нагрузка коммунально-бытовых однотрансформаторных подстанций небольшой мощности, как правило, достаточна велика, расчетное значение Q (1) примем согласно каталожным данным завода-изготовителя для трансформатора ТМГСИ 10/0,4 кВ, Sн= 100кВ·А (схема и группа соединения обмоток Y/Y0-0) и среднесуточным значением k=0,85.
Тогда собственное потребление трансформатором реактивной энергии в течение суток составит порядка 120 квар·ч. Параллельное подключение к шинам 0,4 кВ шкафа РУНН мачтовой(столбовой) ТП конденсатора PoleCap типа MKK 400-D-0,5-P (табл. 2) позволит полностью скомпенсировать РМ потребляемую трансформатором и предоставит возможность на 4% снизить k и, cледовательно, увеличить мощность присоединенной нагрузки. Кроме того, установка компенсирующей емкости снизит потери напряжения - δU в отходящих низковольтных распределительных линиях, крайне актуальную задачу обеспечения требуемого качества электроэнергии при их значительной протяженности.
Учитывая невысокую стоимость комплектующих, рентабельность рассмотренной в примере устройства индивидуальной компенсации РМ на базе конденсатора PoleCap типа MKK 400-D-0,5-P с устройством коммутации (например, рубильник с предохранителями фирмы Weber), можно считать достаточно высокой.
Таблица 1. Технические данные и предельные значения параметров конденсаторов PoleCap - стандарты IEC 60831-1+2, EN 60831-1+2, UL 810 (5-я редакция)
| Максимальное напряжение, Umax | 1,1×Uном (не более 8 часов в течение суток); 1,15×U;ном (не более 30 минут в течение суток); 1,2×Uном (не более 5 минут в течение суток); 1,3×Uном (не более 1 минуты в течение суток) |
| Максимальный ток, Imax | 1,3×Iном (включая наличие гармонических составляющих и допустимого отклонения номинальной емкости) |
| Пусковой ток (амплитуда тока пульсации), Iп | не более 200×Iном |
| Потери:
- Собственно конденсатора
- Суммарные (совместно с разрядным модулем) | ≤ 0,2 Вт/квар
≤ 0,45 Вт/квар |
| Номинальная частота, f | 50/60 Гц |
| Допустимое отклонение емкости | ±5% |
| Испытательное напряжение между выводами | 2,15×Uном (переменного тока в течение 10 с) |
| Испытательное напряжение вывод - корпус | при Uном ≤ 660 B - 3000 B переменного тока в течение 10 с; при Uном свыше 660 В - 6000 B переменного тока в течение 10 с |
| Срок службы | ≥ 100000 ч |
| Диапазон рабочих температур | -40/D; максимальная температура 55°C при среднесуточной температуре окружающей среды 45°C, максимальной среднегодовой температуре 35°C, минимальной -25°C |
| Охлаждение | естественное |
| Максимальная высота установки | 40000 м над уровнем моря |
| Монтажное положение | любое |
| Установка и заземление | при помощи болта М12 основания корпуса конденсатора |
| Система защиты и безопасности | "сухая" технология, встроенная защита от превышения давления внутри корпуса, свойство "самовостановления" при пробое, максимально допустимый ток 10000 А, согласно стандарту UL-810 |
| Разрядные резисторы | разряд до напряжения менее 50 В за 60 с |
| Корпус | алюминиевый, цилиндрический |
| Степень защиты | 1Р54 |
| Диэлектрик | полипропиленовая пленка |
| Заполнение | инертный газ |
| Соединительный кабель | длина 2 м (высокопрочный и водонепроницаемый) |
| Допустимое число включений | максимум 5000 коммутаций в год согласно IEC 60831 |
| Молниезащитное импульсное испытательное напряжение (выводы/корпус) | 15 кВ (в пике) |
Таблица 2. Основные технические характеристики конденсаторов PoleCap (на частоте 50 Гц)
Uном = 400 B, соединение в "треугольник"
| MKP400-D-05-P | 0,5 | 1,0 | 3×3,5 | 92×210 | 0,4 | B25671A4002A500 | 1 |
| MKP400-D-1,0-P | 1,0 | 2,0 | 3×6,5 | 92×210 | 0,5 | B25671A4012A000 | 1 |
| MKP400-D-2,0-P | 2,0 | 3,0 | 3×13,5 | 92×210 | 0,5 | B25671A4022A000 | 1,5 |
| MKP400-D-3,0-P | 3,0 | 4,0 | 3×20 | 92×210 | 0,6 | B25671A4032A000 | 2,5 |
| MKP400-D-4,0-P | 4,0 | 6,0 | 3×26,5 | 92×210 | 0,6 | B25671A4051A000 | 2,5 |
| MKK400-D-05-P | 5,0 | 7,0 | 3×33 | 125×217 | 1,5 | B25671A3996A375 | 2,5 |
| MKK400-D-07,5-P | 7,5 | 11,0 | 3×50 | 125×217 | 1,5 | B25671A3147A375 | 2,5 |
| MKK400-D-10-P | 10,4 | 15,0 | 3×69 | 125×217 | 1,7 | B25671A3207A375 | 4 |
| MKK400-D-12,5-P | 12,5 | 18,0 | 3×83 | 125×217 | 1,8 | B25671A3247A375 | 6 |
| MKK400-D-15-P | 15,0 | 22,0 | 3×99,5 | 125×217 | 2,0 | B25671A3297A375 | 6 |
| MKK400-D-20-P | 20,8 | 30,0 | 3×138 | 145×253 | 2,7 | B25671A3417A375 | 10 |
| MKK400-D-25-P* | 25,0 | 36,0 | 3×166 | 145×253 | 2,9 | B25671A3497A375 | 10 |
*время разряда до напряжения < 50 B - 70 c
Uном = 440 B, соединение в "треугольник",
| MKP440-D-05-P | 0,5 | 1,0 | 3×2,8 | 92×210 | 0,4 | B25671A4002A540 | 1 |
| MKP440-D-1,0-P | 1,0 | 1,0 | 3×5,5 | 92×210 | 0,5 | B25671A4012A040 | 1 |
| MKP440-D-2,0-P | 2,0 | 3,0 | 3×11,0 | 92×210 | 0,5 | B25671A4022A040 | 1,5 |
| MKP440-D-3,0-P | 3,0 | 4,0 | 3×16,5 | 92×210 | 0,6 | B25671A4032A040 | 2,5 |
| MKP440-D-4,0-P | 4,0 | 6,0 | 3×22 | 92×210 | 0,6 | B25671A4051A040 | 2,5 |
| MKK440-D-05-P | 5,0 | 7,0 | 3×27 | 125×217 | 1,5 | B25671A4826A375 | 2,5 |
| MKK440-D-07,5-P | 7,5 | 10,0 | 3×41 | 125×217 | 1,5 | B25671A4127A375 | 2,5 |
| MKK440-D-10,4-P | 10,4 | 14,0 | 3×57 | 125×217 | 1,7 | B25671A4177A375 | 4 |
| MKK440-D-11,2-P | 11,2 | 15,0 | 3×61 | 125×217 | 1,8 | B25671A4187A375 | 4 |
| MKK440-D-12,5-P | 12,5 | 16,0 | 3×69 | 125×217 | 1,9 | B25671A4207A375 | 6 |
| MKK440-D-14,2-P | 14,2 | 18,7 | 3×78 | 125×217 | 2,0 | B25671A4237A375 | 6 |
| MKK440-D-15-P | 15,0 | 19,7 | 3×82 | 125×217 | 2,1 | B25671A4247A375 | 6 |
| MKK440-D-18,8-P | 18,8 | 24,7 | 3×103 | 145×253 | 2,7 | B25671A4307A375 | 10 |
| MKK440-D-20-P | 20,8 | 27,3 | 3×114 | 145×253 | 2,8 | B25671A4347A375 | 10 |
| MKK440-D-25-P | 25,0 | 32,8 | 3×137 | 145×253 | 3,0 | B25671A4417A375 | 10 |
Uном = 440 B, соединение в "треугольник",
| MKK440-D-12,5-P | 12,5 | 16,0 | 3×69 | 125×217 | 1,9 | B25671A4207A375 | 6 |
Uном = 525 B, соединение в "треугольник"
| MKP525-D-05-P | 0,5 | 1,0 | 3×2,0 | 92×210 | 0,4 | B25671A5002A520 | 1 |
| MKP525-D-1,0-P | 1,0 | 1,0 | 3×4,0 | 92×210 | 0,4 | B25671A5012A020 | 1 |
| MKP525-D-2,0-P | 2,0 | 2,0 | 3×8,0 | 92×210 | 0,5 | B25671A5022A020 | 1,5 |
| MKP440-D-3,0-P | 3,0 | 3,0 | 3×12,0 | 92×210 | 0,5 | B25671A5032A020 | 2,5 |
| MKP525-D-4,0-P | 4,0 | 4,0 | 3×16,0 | 92×210 | 0,5 | B25671A5051A020 | 2,5 |
| MKP525-D-5,0-P | 5,0 | 6,0 | 3×19,5 | 92×210 | 0,6 | B25671A5052A020 | 2,5 |
| MKK525-D-06,3-P | 6,3 | 7,0 | 3×24 | 125×217 | 1,4 | B25671A5726A375 | 2,5 |
| MKK525-D-08,3-P | 8,3 | 9,0 | 3×32 | 125×217 | 1,5 | B25671A5966A375 | 2,5 |
| MKK525-D-10-P | 10,4 | 11,0 | 3×40 | 125×217 | 1,8 | B25671A5127A375 | 4 |
| MKK525-D-12,5-P | 12,5 | 14,0 | 3×48 | 125×217 | 2,0 | B25671A5147A375 | 6 |
| MKK525-D-15-P | 15,0 | 17,0 | 3×58 | 125×253 | 2,2 | B25671A5177A375 | 6 |
| MKK525-D-16,7-P | 16,7 | 18,0 | 3×64 | 125×253 | 2,3 | B25671A5197A375 | 6 |
| MKK525-D-20-P | 20,8 | 22,0 | 3×80 | 145×253 | 2,9 | B25671A5247A375 | 10 |
| MKK525-D-25-P | 25,0 | 28,0 | 3×96 | 145×253 | 3,2 | B25671A5287A375 | 10 |
| MKK525-D-30-P* | 30,0 | 33,0 | 3×115 | 145×253 | 3,1 | B25671A5347A375 | 10 |
*максимальная температура +50°
Литература
- PoleCap PFC Capacitors for Outdoor Low Voltage Application. Published by EPCOS AG. Corporate Communicftions Edition 03/2005. Ordering No. EPC:26015-7600. Printed in Germany. PS03053.
| |
